Вентиляция

Система вентиляции представляет собой комплекс устройств, обеспечивающих воздухообмен в помещении, т.е. удаление из помещения загрязненного, нагретого, влажного воздуха и подача в помещение свежего, чистого воздуха. Системы вентиляции разнообразны и их классификация систем вентиляции представлена на рис. 1.

Системы промышленной вентиляции

Механическая

Естественная

Общеобменная

Местная

Приточная

Вытяжная

5

По

Рис.1

В зоне действия вентиляция бывает общеобменная, при которой воздухообмен охватывает все помещение, и местная, при которой обмен воздухом осуществляется на ограниченном участке помещения. По способу перемещения воздуха из помещения и в помещение вентиляция разделяется на естественную и механическую.

Естественная вентиляция.

Воздухообмен при естественной вентиляции осуществляется благодаря возникающей разницы давлений снаружи и внутри здания. Разность давлений обусловлена прежде всего тепловым напором, возникающим из-за того, что более теплый воздух в помещении имеет меньшую плотность, чем более холодный воздух снаружи помещения. В результате более теплый воздух помещения поднимается вверх и удаляется из помещения через вытяжные трубы, а его место занимает свежий, более прохладный и чистый воздух, поступающий в помещение через окна, двери, форточки, фрамуги, щели. На рис.2 показана схема естественной вентиляции в помещении. Тепловой напор можно определить по формуле:

 Р_т = g h ( _{н } _вн) ,

где g - ускорение свободного падения, м/с² ; h - расстояние между центрами приточного и вытяжного отверстий, м; _н и _вн - плотность наружного и внутреннего воздуха, кг/м³.

Как видно из формулы, если снаружи помещения воздух более теплый, чем в помещении удаления воздуха из помещения за счет теплового напора происходить не будет. Удаление воздуха из помещения в этом случае будет происходить за счет ветрового напора, возникающего в результате обдувания здания, в частности торца вытяжной трубы, расположенной, как правило, на крыше здания.

Дефлектор

_

Ветер W_в

В ентиляционные

каналы

_

Окна

Окна

Рис. 2

Значение ветрового напора можно определить по формуле:

_вk_т ( W_в²/2) _ ,

где W_в - скорость ветра, м; k_т - коэффициент, определяемый формой трубы.

Организованная общеобменная вентиляция, при которой в помещение подается и удаляется заданное количество воздуха, называется аэрацией. Регулирование необходимого количества воздуха, подаваемого и удаляемого из помещения, обеспечивается необходимой площадью открытых окон, фрамуг и т.д. Аэрация помещения может быть рассчитана по специальной методике.

Для того, чтобы увеличить коэффициент k_т и тем самым улучшить естественную вентиляцию, на конце вытяжной трубы часто устанавливается специальное устройство, называемое дефлектором. Схема дефлектора показана на рис. 3.

Рис. 3

Козырек защиты

от осадков

Цилиндрический

патрубок

Ветер

Крепление

патрубка

Вентиляционная

труба

Он представляет собой цилиндрический патрубок, расположенный на конце трубы. При обтекании этого патрубка на его торцах создается разряжение и улучшается естественная тяга за счет ветрового напора. Дефлекторы можно увидеть на крышах многих зданий как промышленных, так и жилых.

Для ориентировочного подбора дефлекторов определяют диаметр вентиляционного патрубка по формуле:

d = 0.0188 , м ,

где L - необходимая производительность вентиляции,м³ /ч; v_в - принимается равной половине средней скорости ветра в наиболее жаркий месяц (например, для Москвы средняя скорость ветра равна 3,4 м/с, поэтому v_в = 1,7 м/с.

Таким образом, эффективность естественной вентиляции зависит от разницы температур снаружи и внутри помещения (разницей температур определяется разница плотностей воздуха), высоты расположения вытяжных отверстий и скорости ветра снаружи помещения. Достоинством естественной вентиляции является отсутствие затрат энергии на передвижение масс воздуха в помещение и из него. Однако, естественная вентиляция имеет очень существенный недостаток, а именно: в теплый период года и в безветренную погоду ее эффективность может существенно падать, так как вследствие повышения температуры наружного воздуха падает тепловой напор ( или отсутствует вовсе), а при отсутствии ветра ( W_в = 0) отсутствует ветровой напор. Кроме того, при естественной вентиляции воздух поступающий в помещение и воздух, удаляемый из помещение не проходит очистку и предварительную подготовку. Если воздух окружающей среды загрязнен, например запылен, то он поступает в помещение также загрязненным. Если в помещении в результате каких-либо технологических процессов выделяются вредные вещества, то они выбрасываются без их улавливания в окружающую среду с удаляемым из помещения воздухом. В результате загрязняется окружающая среда.